(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと一次空気とが流入する後端の流入口と、流入口に対し縮径したベンチュリー部と、ベンチュリー部から前方に向けて次第に拡径するテーパー管部とを有する混合管を備え、混合管の前端部に、複数の炎口を有する炎口部材が嵌合され、燃料ガスと一次空気との混合ガスがこれら炎口から噴出して燃焼するようにした管状バーナであって、
炎口部材は、板金製の前板と、前板よりも後方に位置する板金製の後板とで構成され、
前板に、中央部の第１炎口と、第１炎口の周囲に位置する、第１炎口より小さな複数の第２炎口とが形成され、第１炎口は、前板の前面から突出する筒状に形成され、
後板の中央部に、第１炎口に対向する第１通気孔が形成され、第１通気孔から径方向に所定距離離れた後板の外周寄りの部分に、第１通気孔より小さな複数の第２通気孔が形成され、第１通気孔と第２通気孔との間の後板の部分は孔を形成しない無孔部としたことを特徴とする管状バーナ。
【請求項２】
前記第１炎口と同心の径の異なる複数の同心円上に前記第２炎口が夫々複数形成され、前記後板の前記第２通気孔が形成される部分は、前記同心円のうち最も小径の同心円よりも径方向外方に位置することを特徴とする請求項１記載の管状バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスと一次空気とが流入する後端の流入口と、流入口に対し縮径したベンチュリー部と、ベンチュリー部から前方に向けて次第に拡径するテーパー管部とを有する混合管を備え、混合管の前端部に、複数の炎口を有する炎口部材が嵌合された管状バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のバーナとして、特許文献１に記載のものが知られている。このものでは、炎口部材を焼結金属製の厚肉のものとしている。そして、炎口部材に前後方向に貫通する複数の炎口を形成し、燃料ガスと一次空気との混合ガスがこれら炎口から噴出して燃焼するようにしている。
【０００３】
ここで、混合管から炎口部材に向かう混合ガスの流れは、テーパー管部の影響で径方向外方に向かう方向成分を持つ。そのため、炎口部材の厚さを薄くしたのでは、火炎が径方向外方に広がりやすくなる。これに対し、上記従来例のものでは、炎口部材が厚いため、各炎口で混合ガスの流れが前方に向くように整流され、火炎が径方向外方に広がることを防止できる。
【０００４】
然し、上記従来例では、炎口部材を材料費の高い焼結金属製のものにするため、コストアップを招く不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５１８６６２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、炎口部材を材料費の安い板金製として、コストダウンを図ることができるようにし、且つ、火炎が径方向外方に広がることを防止できるようにした管状バーナを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、燃料ガスと一次空気とが流入する後端の流入口と、流入口に対し縮径したベンチュリー部と、ベンチュリー部から前方に向けて次第に拡径するテーパー管部とを有する混合管を備え、混合管の前端部に、複数の炎口を有する炎口部材が嵌合され、燃料ガスと一次空気との混合ガスがこれら炎口から噴出して燃焼するようにした管状バーナであって、炎口部材は、板金製の前板と、前板よりも後方に位置する板金製の後板とで構成され、前板に、中央部の第１炎口と、第１炎口の周囲に位置する、第１炎口より小さな複数の第２炎口とが形成され、第１炎口は、前板の前面から突出する筒状に形成され、後板の中央部に、第１炎口に対向する第１通気孔が形成され、第１通気孔から径方向に所定距離離れた後板の外周寄りの部分に、第１通気孔より小さな複数の第２通気孔が形成され、第１通気孔と第２通気孔との間の後板の部分は孔を形成しない無孔部としたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、炎口部材を板金製の前後２枚の板で構成するため、焼結金属製の炎口部材を用いる上記従来例に比し、コストダウンを図ることができる。更に、本発明では、炎口部材を板金製としても、火炎が径方向外方に広がることを防止できる。
【０００９】
即ち、本発明では、前板の中央部の第１炎口を筒状に形成するため、第１炎口から噴出する混合ガスの流れが前方に向かうように整流され、この混合ガスの燃焼で前方に大きく伸びる中央火炎が形成される。従って、中央火炎の流速が第１炎口より小さな第２炎口から噴出する混合ガスの燃焼で形成される周囲の火炎の流速よりも速くなって、周囲の火炎が中央火炎側に引き寄せられ、火炎が径方向外方に広がることを抑制できる。
【００１０】
尚、第１炎口の前板前面からの突出量を大きくすると、第１炎口の筒状部に入熱される周囲の火炎からの熱量が大きくなり、第１炎口の過熱で逆火し易くなる。これに対し、本発明では、後板の第１通気孔と第２通気孔との間に無孔部を設けることにより、第１通気孔から第１炎口に向かう混合ガスの流れが第２通気孔から流入する混合ガスの流れの影響を受けにくくなり、第１通気孔から第１炎口に向けて混合ガスがほぼ直進するようになる。そのため、第１炎口の前板前面からの突出量を小さくしても、第１炎口から噴出する混合ガスの流れが前方に向かうように整流され、上述した火炎の外方への広がりを抑制する効果が得られる。従って、第１炎口の前板前面からの突出量を可及的に小さくすることができ、第１炎口の過熱による逆火を防止できる。
【００１１】
また、本発明においては、第１炎口と同心の径の異なる複数の同心円上に第２炎口が夫々複数形成され、後板の第２通気孔が形成される部分は、前記同心円のうち最も小径の同心円よりも径方向外方に位置することが望ましい。これによれば、第２炎口から径方向外方に向かう方向成分を持って混合ガスが噴出することを抑制でき、火炎が径方向外方に広がることを一層効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態のバーナの切断側面図。
【図２】実施形態のバーナの斜視図。
【図３】実施形態のバーナの一部を切除した斜視図。
【図４】実施形態のバーナの前方から見た正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照して、１は本発明の実施形態の管状バーナを示している。このバーナ１は、暖房機の熱源として用いるものであり、室内空気との熱交換を行う熱交換パイプＰの流入端に対向して配置される。
【００１４】
バーナ１は、混合管２と、混合管２の前端部に嵌合させた炎口部材３とで構成されている。図２、図３も参照して、混合管２は、後端の流入口２１と、流入口２１に対し縮径したベンチュリー部２２と、ベンチュリー部２２から前方に向けて次第に拡径するテーパー管部２３とを有している。そして、流入口２１に臨ませて配置したガスノズル（図示せず）から噴射する燃料ガスと一次空気とが流入口２１から混合管２内に流入し、混合管２内で燃料ガスと一次空気との混合ガスが生成されるようにしている。尚、混合管２は、板金製であって、プレス成形されたステンレス鋼板等の２枚の板金２ａ，２ａを重ね合わせて形成される。
【００１５】
また、図示しないが、管状バーナ１は複数並設されている。そして、混合管２を構成する２枚の板金２ａ，２ａの前端部に、他の板金２ａから離れる方向の窪み部２ｂを形成し、この窪み部２ｂによって両板金２ａ，２ａ間に生ずる隙間により、隣接するバーナに火移りさせるスリット状の火移り炎口２ｃを形成している。
【００１６】
混合管２の前端部は、テーパー管部２３の前端のアール状の拡径部２３ａから前方にのびる円筒状に形成されている。そして、混合管２の前端部に嵌合させる炎口部材３は、ステンレス鋼板等の板金で形成された前板４と、前板４よりも後方に位置する、ステンレス鋼板等の板金で形成された円板状の後板５とで構成されている。
【００１７】
前板４は、円板状の前面部分の外周から後方にのびて混合管２の前端部内周面に嵌合する筒部４ａを有している。また、前板４には、中央部の第１炎口４１と、第１炎口４１の周囲に位置する、第１炎口４１より小さな複数の第２炎口４２とが形成されている。図４を参照して、本実施形態では、第１炎口４１と同心の径の異なる内側と外側の２つの同心円Ｃ１、Ｃ２上に第２炎口４２を半ピッチ位置をずらして夫々８個形成している。尚、第１炎口４１と同心の３つ以上の同心円上に夫々複数の第２炎口４２を形成してもよい。また、前板４の前面部分と筒部４ａとの間のコーナーアール部４ｂには、周方向の間隔を存してスリット状の複数の保炎口４３が形成されている。
【００１８】
後板５の中央部には、第１炎口４１に対向する、第１炎口４１と同等の径の第１通気孔５１が形成されている。また、第１通気孔５１から径方向に所定距離離隔した後板５の外周寄りの部分には、第１通気孔５１よりも小さな複数の第２通気孔５２が形成されている。図４を参照して、本実施形態では、前記同心円のうち最も小径の内側の同心円Ｃ１よりも径方向外方に位置する後板５の外周寄りの部分に、内外２重の正六角形上に位置する内側と外側の第２通気孔５２を半ピッチ位置をずらして夫々１８個形成している。尚、後板５の外周寄りの部分に、内外複数の同心円上に位置させて夫々複数の第２通気孔５２を形成してもよい。また、第１通気孔５１と内側の第２通気孔５２との間の後板５の部分は、孔を形成しない無孔部５３になっている。
【００１９】
上述した本実施形態の管状バーナ１によれば、炎口部材３を板金製の前後２枚の板４，５で構成するため、焼結金属製の炎口部材を用いる上記従来例に比し、コストダウンを図ることができる。また、炎口部材３を板金製にすると、燃料ガスと一次空気との混合ガスが混合管２のテーパー管部２３の影響で径方向外方に向かう方向成分を持って噴出して、火炎が径方向外方に広がりやすくなる。然し、本実施形態では、火炎が径方向外方に広がることを抑制でき、熱交換パイプＰに火炎を確実に送り込むことができる。以下、その理由について詳述する。
【００２０】
本実施形態では、前板４の中央部の第１炎口４１を筒状に形成するため、第１炎口４１から噴出する混合ガスの流れが前方に向かうように整流され、この混合ガスの燃焼で前方に大きく伸びる中央火炎が形成される。従って、中央火炎の流速が第１炎口４１より小さな第２炎口４２から噴出する混合ガスの燃焼で形成される周囲の火炎の流速よりも速くなって、ベルヌーイの定理により、周囲の火炎が中央火炎側に引き寄せられる。その結果、図１に示すように、中央火炎に周囲の火炎が合体して前方に細長く伸びる集合火炎Ｆａが形成され、火炎が径方向外方に広がることを抑制できる。
【００２１】
但し、第１炎口４１の前板４前面からの突出量を大きくすると、第１炎口４１の筒状部４１ａに入熱される周囲の火炎からの熱量が大きくなり、第１炎口４１の過熱で逆火し易くなる。これに対し、本実施形態では、後板５の第１通気孔５１と第２通気孔５２との間に無孔部５３を設けることにより、第１通気孔５１から第１炎口４１に向かう混合ガスの流れが第２通気孔５２から流入する混合ガスの流れの影響を受けにくくなり、第１通気孔５１から第１炎口４１に向けて混合ガスがほぼ直進するようになる。そのため、第１炎口４１の前板４前面からの突出量を小さくしても、第１炎口４１から噴出する混合ガスの流れが前方に向かうように整流され、上述した火炎の外方への広がりを抑制する効果が得られる。従って、第１炎口４１の前板４前面からの突出量を可及的に小さくすることができ、第１炎口４１の過熱による逆火を防止できる。
【００２２】
更に、本実施形態では、内側の同心円Ｃ１よりも径方向外方に位置する後板５の部分に第２通気孔５２を形成するため、第２通気孔５２から内側の同心円Ｃ１上に位置する第２炎口４２に向かう混合ガスの流れが径方向内方に傾き、第２通気孔４２から径方向外方に向かう方向成分を持って混合ガスが噴出することを抑制できる。従って、火炎が径方向外方に広がることを一層効果的に防止できる。
【００２３】
また、開口面積の小さな保炎口４３から比較的低速で噴出する混合ガスの燃焼によりリフトしにくい火炎Ｆｂが形成され、保炎性が確保される。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、板金製の混合管２を用いたが、鋳造品から成る混合管を用いることも可能である。また、上記実施形態の保炎口４３は省略してもよい。また、上記実施形態は、暖房機用の管状バーナに本発明を適用したものであるが、暖房機以外の燃焼装置で用いる管状バーナにも同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００２５】
１…管状バーナ、２…混合管、２１…流入口、２２…ベンチュリー部、２３…テーパー管部、３…炎口部材、４…前板、４１…第１炎口、４２…第２炎口、５…後板、５１…第１通気孔、５２…第２通気孔、５３…無孔部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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